原煤分选工艺及原煤分选系统的制作方法

本发明涉及原煤分选技术领域，尤其是原煤分选工艺及原煤分选系统。

背景技术：

原煤中通常包括煤和矸石，为了得到精煤，需要将其中的矸石排出。目前，最常见的是采用水洗跳汰工艺对原煤进行分选，以得到精煤。

水洗跳汰工艺是以水为介质进行分选，原理是原煤在垂直升降的变速水流中，按密度差异进行分选的过程。现有的跳汰机为实现水洗跳汰工艺的设备，跳汰机以水为介质，通过空压机鼓风使水流上下变速运动(即跳汰)分选出矸石和精煤，其工作过程主要是：被选物料给到跳汰机的筛板上，形成一个密集的物料层。在给料的同时，从跳汰机的下部透过筛板周期性的给入一个上下交变水流，物料在水流作用下进行分选。上述的水洗跳汰工艺需要耗费大量的水资源，不利于水资源保护。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供原煤分选工艺及原煤分选系统，以解决现有的原煤分选工艺需要耗费大量的水资源的技术问题。

本发明提供的一种原煤分选工艺，包括：

对原煤进行筛选，得到待分选物料；其中，所述待分选物料中包括矸石和块煤；

通过物料识别装置识别所述矸石和所述块煤；

通过排出装置将所述矸石或所述块煤从所述待分选物料中排出，以分选出所述块煤。

进一步的，所述物料识别装置通过x射线识别模块识别所述矸石和所述块煤。

进一步的，所述物料识别装置还通过图像识别模块识别所述矸石和所述块煤。

进一步的，所述物料识别装置和所述排出装置设置在分选设备中，还包括：

将所述待分选物料单层平铺在振动装置上；其中，所述振动装置包括振动布料器或振动筛；

通过所述振动装置将单层平铺后的所述待分选物料送入所述分选设备。

进一步的，所述排出装置包括高压供风系统；所述通过排出装置将所述矸石或所述块煤从所述待分选物料中排出，包括：

通过所述高压供风系统喷出的高压风将单层平铺后的所述待分选物料中的矸石或块煤喷出。

进一步的，所述高压供风系统包括空气压缩机和储气罐，通过所述空气压缩机将所述储气罐中的气体压缩后喷出所述高压风。

进一步的，还包括:

通过干燥设备对所述高压风进行干燥处理。

进一步的，所述对原煤进行筛选，得到待分选物料，包括：

采用设定尺寸的分级筛对原煤进行筛选，得到筛上的所述待分选物料以及筛下的小于所述设定尺寸的物料。

进一步的，所述设定尺寸为40mm。

本发明提供的一种原煤分选系统，用于实施如上所述的原煤分选工艺，包括：

筛选装置，用于对原煤进行筛选，得到待分选物料；其中，所述待分选物料中包括矸石和块煤；

物料识别装置，用于识别所述矸石和所述块煤；

排出装置，用于将所述矸石或所述块煤从所述待分选物料中排出，以分选出所述块煤。

本发明的上述原煤分选工艺及原煤分选系统，对原煤进行筛选，得到待分选物料；通过物料识别装置识别待分选物料中的矸石和块煤；通过排出装置将矸石或块煤从待分选物料中排出，以分选出块煤。通过识别待分选物料中的矸石和块煤，从而将块煤从待分选物料中分选出来，该分选过程为干选，不需要以水作为介质，避免耗费水资源。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的原煤分选工艺的流程图；

图2为本发明实施例提供的另一原煤分选工艺的流程图；

图3为本发明实施例提供的又一原煤分选工艺的流程图；

图4为本发明实施例提供的原煤分选系统的示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

目前，典型的水洗跳汰工艺包括以下几个环节：

(1)原煤分级环节：原煤仓的原煤通过40/200mm双层分级筛(或单层分级筛40/200mm两段筛分)，分别筛出大于200mm的物料、40-200mm的物料和0-40mm的物料。

(2)分选环节：一般0-40mm的物料为末煤，末煤不分选直接作为动力煤销售；大于200mm的物料通过手选拣出大块矸石和杂物后破碎到小于200mm；40-200mm的物料与手选破碎后的物料一起进入跳汰机分选。跳汰机以水为介质，并通过空压机鼓风使水流上下变速运动(即跳汰)，使物料按照其本身的特性(密度、粒度、形状)彼此相对运动进行分层，最终使得密度低的矿粒集中在最上层，密度高的矿粒集中在最底层，从而分选出矸石和精煤。

(3)产品脱水环节：跳汰机排出的矸石一般通过斗式提升机脱水；跳汰机选出的精煤一般通过2/40mm双层脱水筛(或单层脱水筛2/40mm两段筛分)进行分级并脱水，上层筛上40-200mm块精煤通过脱水筛后水分一般满足要求，可直接作为块精煤产品，下层筛筛上2-40mm的末精煤由于粒度较细，需通过末煤离心机脱水。

(4)煤泥水处理环节：斗式提升机脱除的水、精煤脱水筛脱下的水和离心机的离心液三者统称为煤泥水。煤泥水中煤泥分为粗颗粒和细颗粒，前者一般是指0.25-2mm的物料，后者一般是指0-0.25mm物料。煤泥水处理需按照粗、细颗粒的划分分别进行脱水处理。

(5)产品掺混环节：一般跳汰块精煤可作为化工用煤或民用煤，根据市场需要也可以选择破碎后作为动力煤产品；一般跳汰末精煤、0-40mm旁路末煤和粗煤泥可作为最终动力煤产品；细煤泥一般水分比较大、发热量较低，一般单独低价销售或者直接排弃。

上述水洗跳汰工艺不仅耗费大量水资源，还具有以下缺点：

1)通过跳汰机的跳汰过程使物料分层来分选出矸石，使得矸石具有一定的带煤率，通常为5％-6％，其分选精度较低。

2)跳汰分选由于借助水进行分选，还需要配备脱水系统进行脱水处理，使得分选工艺比较复杂。

3)由于跳汰分选需借助水，产生大量煤泥，煤泥一般水分大、发热量低，遇到矸石易泥化，降低精煤的产品质量和产品产率。

4)跳汰机的分选的物料尺寸具有上限，一般为200mm，无法对大于200mm的物料进行分选，大于200mm的物料只能经过破碎后通过跳汰机进行分选。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种原煤分选工艺进行详细介绍。图1为本发明实施例提供的原煤分选工艺的流程图，参照图1所示，本发明实施例提供的一种原煤分选工艺，包括以下步骤：

步骤s1，对原煤进行筛选，得到待分选物料；待分选物料中包括矸石和块煤。

具体的，原煤中通常包括矸石和精煤，而精煤中又包括块煤和末煤，末煤的尺寸很小，矸石和块煤的尺寸相对于末煤比较大，可以将末煤从原煤中筛选出来，将混合在一起的矸石和块煤作为待分选物料，而末煤不需要进行分选，可以直接作为动力煤产品。

步骤s2，通过物料识别装置识别矸石和块煤。

步骤s3，通过排出装置将矸石或块煤从待分选物料中排出，以分选出块煤。

通过上述步骤s1-步骤s3中分选出的所有块煤构成了块精煤产品，可以作为化工用煤或民用煤使用，另外，根据需要也可以将块煤进行破碎后作为动力煤产品。

本实施例提供的上述原煤分选工艺，通过物料识别装置识别矸石和块煤，并通过排出装置将矸石排出，该分选过程为干选，不需要以水作为介质，避免耗费水资源。并且，相对于水洗跳汰工艺，大大简化了工艺流程，无需进行脱水处理和煤泥水处理等环节。

在步骤s1中，具体可以通过设定尺寸的分级筛对原煤进行筛选，筛选出位于筛上的待分选物料，该待分选物料为大于设定尺寸的物料，同时筛选出位于筛下的小于设定尺寸的物料，即上述的末煤。该设定尺寸可以根据需要进行选择，优选的，设定尺寸为40mm。

需要说明的是，由于矸石和块煤的颜色、密度、纹理等特征是不同的，因此，上述物料识别装置可以根据这些特征来识别矸石和块煤。

在一种可选的实施方式中，上述步骤s2中的物料识别装置可以通过x射线识别模块识别矸石和块煤。

具体的，x射线识别模块可以向矸石和块煤发射x射线，由于矸石的密度比块煤的密度大，所以矸石对x射线的吸收强度大于块煤对x射线的吸收强度，使得x射线穿过矸石后的剩余强度小于x射线穿过块煤后的剩余强度。因此，根据上述剩余强度的大小即可识别出矸石和块煤。

在另一种可选的实施方式中，为了增加物料识别的准确度，在x射线识别模块识别的基础上，还可以进一步通过图像识别模块识别矸石和块煤。由于矸石和块煤的颜色、纹理等不同，因此，图像识别模块可以通过识别颜色和纹理等来识别矸石和块煤。

在实际应用中，物料识别装置和所述排出装置可以设置在同一个分选设备中，为了便于物料识别装置对矸石和块煤进行识别，如图2所示，还包括以下步骤：

步骤s21，将待分选物料单层平铺在振动装置上；其中，振动装置包括振动布料器或振动筛；

步骤s22，通过振动装置将单层平铺后的待分选物料送入分选设备。

具体的，将矸石和块煤排成一个长的队列平铺在振动装置上，振动装置通过振动将上述队列送入分选设备的物料传送装置，该物料传送装置可以是传送皮带等，这样，便于物料识别装置对矸石和块煤一个一个进行识别。

在可选的实施方式中，上述排出装置可以采用高压供风系统；步骤s3中，具体可以通过高压供风系统喷出的高压风将单层平铺后的矸石或块煤喷出。该高压风的压强可以根据具体需要进行设置，例如压强p＝0.8mpa。

需要说明的是，高压供风系统不仅可以将矸石喷出，还可以选择将块煤喷出，这是因为原煤中的矸石含量可能小于块煤，也可能大于块煤，如果矸石含量小于块煤，则可以将矸石喷出，如果矸石含量大于块煤，则可以将块煤喷出，从而可以节省高压风资源，降低功耗。

在实际应用中，高压供风系统可以采用空气压缩机和储气罐，通过空气压缩机将储气罐中的气体压缩后喷出高压风。具体的，空气压缩机可以设置一个电磁阀，当矸石通过空气压缩机时，电磁阀打开，空气压缩机喷出高压风将矸石喷出，从而可以避免空气压缩机一直喷出高压风，造成气体浪费和功耗增加。

由于上述高压风中可能含有一定的水分或油分，为了避免高压风影响块煤的干燥程度，本实施例中，还可以通过干燥设备对高压风进行干燥处理。例如，干燥设备可以采用冷冻式干燥机，以实现对高压风的除油除水净化处理。

示例性的，如图3所示，以40mm分级筛为例，本实施例的原煤分选工艺主要包括以下过程：

将300mm-0(即小于300mm)的原煤通过40mm的分级筛，筛分出+40mm(即大于40mm)的待分选物料(包括矸石和精煤)和40-0mm(即小于40mm)的混煤，混煤也称为末煤，其不需要进行分选，可以直接作为动力煤产品，而待分选物料通过振动布料器的筛分布料送入智能干选机(telligentdryseparator，tds)，通过tds进行分选，将矸石和块精煤分开。tds即分选设备，包括物料识别装置和排出装置等。另外，振动布料器在振动时可能会产生小于40mm的混煤，将该混煤与分级筛筛分出的混煤进行混合即可。

需要说明的是，本实施例不限定原煤的大小，即大于300mm的原煤也可以通过上述工艺过程进行分选。

本实施例的原煤分选工艺相对于现有的水洗跳汰工艺具有以下有益效果：

1.无需用水，节省水资源，便于对西部等干旱缺水地区的煤炭进行分选；

2.分选精度高，可以准确识别出矸石，使得矸石的带煤率大大降低；

3.工艺简单，节省投资。因不需借助水对煤炭的分选，从而没有产品脱水、水处理及煤泥回收系统，简化工艺流程。工艺配置简单，设备数量、厂房体积、占地面积等方面均小于水洗跳汰工艺；

4.节省加工成本、人工成本和维修费，没有水耗、装机功率小、电耗少，不需要人工参与分选；

5.分选方面灵活，当原煤中煤少矸多时，可以将煤排出，当原煤中煤多矸少时，可以将矸石排出；

6.分选粒度范围宽，不限制进入分选设备的待分选物料的尺寸，无需设置原煤粒度控制环节，或增加人工拣矸环节。

参照图4所示，本发明实施例提供的一种原煤分选系统，用于实施如上的原煤分选工艺，包括：

筛选装置41，用于对原煤进行筛选，得到待分选物料；其中，待分选物料中包括矸石和块煤；

物料识别装置42，用于识别矸石和块煤；

排出装置43，用于将矸石或块煤从待分选物料中排出，以分选出块煤。

本发明实施例提供原煤分选系统，与上述实施例提供的原煤分选工艺具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。